润滑与密封

作者：闫冲冲，华剑

单位：长江大学机械工程学院；长江大学机械结构强度与振动研究所,,长江大学机械工程学院；长江大学机械结构强度与振动研究所,

关键词：压裂液;液固两相流;冲蚀磨损;活动弯头;冲蚀速率;数值模拟

基金：国家自然科学基金项目(51674040)；国家科技重大专项项目(2016ZX05038-001-LH002)

为探究水力压裂作业中各因素对活动弯头的冲蚀磨损规律，基于液固两相流理论，利用FLUENT软件研究压裂液流速、颗粒质量流量、颗粒直径、安装角度、公称直径、连接长度、曲率半径对活动弯头冲蚀速率的影响。结果表明：活动弯头易冲蚀区域主要集中在弯头外侧，其最大冲蚀速率和平均冲蚀速率随流速、颗粒质量流量、颗粒直径的增大而增大，随安装角度、公称直径的增大整体上逐渐减小，安装角度位于90°~180°时，最大冲蚀速率和平均冲蚀速率较小且变化平缓；随曲率半径的增大，最大冲蚀速率整体上先减小后增大，平均冲蚀速率逐渐减小；连接长度对最大冲蚀速率和平均冲蚀速率的影响较小。研究表明，压裂液流速是导致冲蚀速率增加的主要因素，通过合理调整压裂液流速可以大大降低活动弯头的冲蚀磨损。该研究结果可为活动弯头的现场使用、冲蚀防护、结构改进及优化提供参考。

来源：2024年第8期

《润滑与密封》期刊编辑部

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